Question

5．某溫度時，在2L密閉容器中氣態物質X和Y反應生成氣態物質Z，它們的物質的量隨時間的變化如表所示．

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
l	0.90	0.80	0.20
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.55	0.10	0.90
10	0.55	0.10	0.90
14	0.55	0.10	0.90

（1）體系中發生反應的化學方程式是X+2Y?2Z；
（2）該反應在O-5min時間內產物Z的平均反應速率：0.07mol/（L•min）；
（3）該反應在第9分鐘（min）時達到平衡狀態； 這時，下列說法正確的是②③：
①X、Y、Z的物質的量之比為1：2：2      ②X、Y、Z的濃度不再發生變化
③容器中的壓強不再發生變化            ④單位時間內生成n mol Z，同時生成2n molY．

Answer 1

分析 （1）由表中數據可知，X、Y為反應物，Z為生成物，1min時△n（X）=1mol-0.9mol=0.1mol，△n（Y）=1mol-0.8mol=0.2mol，△n（Z）=0.2mol，9min后各物質的物質的量不再變化，且反應物不為0，故為可逆反應，物質的量變化量之比等于化學計量數之比；
（2）化學反應速率V=$\frac{△c}{△t}$計算v（Z）；
（3）由圖表數據可知，當反應進行到9min時各組分物質的量不變，反應已達到平衡．可逆反應到達平衡時，同種物質的正逆速率相等，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些量不變．

解答 解：（1）由表中數據可知，X、Y為反應物，Z為生成物，1min時△n（X）=1mol-0.9mol=0.1mol，△n（Y）=1mol-0.8mol=0.2mol，△n（Z）=0.2mol，9min后各物質的物質的量不再變化，且反應物不為0，故為可逆反應，物質的量變化量之比等于化學計量數之比，則n（X）：n（Y）：n（Z）=0.10mol：0.20mol：0.20mol=1：2：2，反應方程式為X+2Y?2Z，故答案為：X+2Y?2Z；
（2）0-5min內Z的反應速率=$\frac{\frac{0.7mol}{2L}}{5min}$=0.07mol/（L•min），故答案為：0.07mol/（L•min）；
（3）由圖表數據可知，當反應進行到9min時各組分物質的量不變，反應已達到平衡．
①X、Y、Z的物質的量之比為0.55：0.1：0.9=11：10：18，故①錯誤；
②平衡時X、Y、Z的濃度不再發生變化，故②正確
③各組分物質的量不再變化，恒溫恒容下，容器中的壓強不再發生變化，故③正確；
④平衡時，單位時間內生成n mol Z，同時生成n molY，故④錯誤，
故答案為：9；②③．

點評 本題考查化學平衡計算、反應速率計算、平衡狀態特征等，比較基礎，有利于基礎知識的鞏固．